Die zentrale Frage der Arbeit „Wie beeinflussen Emotionen kognitive Prozesse?“ wurde in den letzten Jahrzehnten intensiv erforscht. Dabei stellte sich heraus, dass entgegen der alltagspsychologischen Annahme, Emotionen nicht ausschließlich negative Effekte auf die kognitiven Leistungen haben. So fand zum Beispiel Bower (1981) sehr spezifische Einflüsse von Stimmungen auf das Gedächtnis und Isen (1999) berichtete Verbesserungen der kognitiven Leistungsfähigkeit unter positivem Gefühlseinfluss in unterschiedlichen Aufgaben. Fasst man die aktuelle Befundlage insgesamt zusammen, so ist es jedoch unmöglich ein eindeutiges Fazit zu ziehen, so heterogen sind die Ergebnisse der unterschiedlichen Studien (Rusting, 1998). Zunächst werden in dieser Arbeit daher zwei mögliche Ursachen für das heterogene Befundmuster diskutiert. Zum einen führt die Dominanz des dimensionalen Ansatzes (Russell, 2003; Bradley und Lang, 2000; Davidson et al., 2003) in der Emotionspsychologie dazu, dass spezifische Basisemotionen mit derselben Valenz und Erregung nicht unterschieden werden (Ekman, 1999; Izard, 1977; Plutchik, 1962). Zum anderen werden Emotion und Kognition meist als separate Prozesse betrachtet (Lazarus, 1984; Zajonc, 1980). In letzter Zeit mehren sich jedoch die Stimmen, die sich für eine integrative Perspektive auf die Interaktion von Emotion und Kognition aussprechen (Gray, 2004; Lewis, 2005; Scherer, 2000). Daher wird in dieser Arbeit vorgeschlagen, Emotionen nicht als separaten Elemente der menschlichen Psyche zu betrachten, sondern als spezifische Muster, die sich aus verschiedenen Komponenten zusammen setzen: u.a. Physiologie, Kognition, Motivation. Entsprechen einige dieser Komponenten einem bestimmten Emotionsmuster, so können in der Folge die übrigen Komponenten durch das Muster selbst angeregt werden und zur vollen Entfaltung des Emotionsmusters führen. Um dieses Modell zu testen, sollte in dieser Arbeit die Hypothese geprüft werden, ob für spezifische Emotionen spezifische Muster der Ausprägung kognitiver Parameter existieren. Die empirischen Untersuchungen dieser Arbeit konzentrierten sich dabei auf drei spezifische Basisemotionen (Angst, Ärger, Traurigkeit) und auf zwei ausgewählte kognitive Parameter, die an Arbeiten von Dörner (1999, Dörner und Bartl-Storck, 2002) angelehnt sind: Wechselbereitschaft (Flexibilität) und Assoziationsbreite (Kreativität). Die Stimmungsinduktion erfolgte neben dem Lesen von Geschichten vorwiegend mittels der Methode der Imagination eigener Erlebnisse. Um die beiden kognitiven Parameter Wechselbereitschaft und Assoziationsbreite zu messen, wurden zwei Paradigmen eingesetzt. Bei dem ersten handelte es sich um ein Aufgaben-Wechsel-Paradigma nach Dreisbach und Goschke (2004). Ärgerliche Probanden zeigten darin Schwierigkeiten beim Aufgabenwechsel, was auf eine verringerte Wechselbereitschaft schließen lässt. Das zweite Paradigma war ein Assoziations-Erkennungs-Paradigma, das in dieser Arbeit neu entwickelt wurde, um beide Parameter innerhalb ein und desselben Paradigmas zu messen. Es fand sich darin konsistent eine Erhöhung der Assoziationsbreite in ängstlicher Stimmung. Die Stimmungen zeigten im Gegensatz zum ersten Paradigma keine Unterschiede in ihrer Auswirkung auf die Wechselbereitschaft. Zusammenfassend geht aus der Arbeit hervor, dass es spezifische Effekte spezifischer Stimmungen gibt, es also nicht genügt, Valenz und Arousal zu unterscheiden. Allerdings sind auch die in dieser Arbeit gefundenen Effekte nicht immer stabil. Dies wird zum Teil auf zu schwache Stimmungsveränderungen, zu geringe Stichprobengröße und Stimmungsregulationsprozesse zurückgeführt. Bezogen auf die allgemeine Frage nach dem Einfluss von Emotionen auf kognitive Prozesse präsentiert diese Arbeit einen neuen Forschungsansatz, der sowohl eine theoretische Präzisierung der abstrakten Konzepte als auch eine methodische Integration der vielfältigen Befunde erlaubt. Dies geschieht mittels der Idee von einer Emotion als einen das gesamte System Mensch erfassenden Prozess. Damit legt diese Arbeit eine Basis, auf der sich zukünftige Forschungsarbeiten weiter der Frage annähern können, ob und wie unsere Gefühle zu unseren oft so beeindruckenden Verstandesleistungen beitragen.

In the course of development organisms learn to associate their actions with the effects these actions have in the environment. Recent studies have shown that perceiving or anticipating action-effects automatically activates actions, which formerly have been experienced to cause these effects (Elsner & Hommel, 2001). Using subliminal priming paradigms and electrophysiological measures I investigated whether subliminally (i.e., not consciously perceivable) presented action-effects can automatically activate associated actions and if so, whether this response priming by action-effects can bias free-choice actions. Secondly I investigated whether action-effects with different emotional valences influence response selection differently. To address the first question three experiments were performed. Each experiment consisted of two experimental phases. The first phase, the acquisition-phase, was a learning phase were simple key-press actions were associated with simple visual stimuli (i.e., action-effects; diamond or square) that were contingent on the actions. Immediately after the acquisition-phase the test-phase followed, in which participants performed free-choice actions after the presentation of a Go-signal. In Experiments 2 and 3 a NoGo-signal indicating that responses had to be withheld could appear with the same likelihood as the Go-signal. Unknown to the participants, one of the former action-effects (diamond or square) was presented subliminally prior to each Go- and NoGo-signal to investigate the influence of unconscious action-effects on response selection. Taken together, the results of the test-phases provided strong evidence that even subliminally presented (i.e., unconscious) action-effects can automatically activate associated responses. The response priming by action-effects became evident in the lateralized readiness potential (LRP), an electrophysiological indicator of specific response activation processes. Under certain circumstanced this automatic response activation can bias free-choice actions although participants experienced the actions as freely chosen. In the test-phase of the first experiment more acquisition-phase-consistent than –inconsistent responses were chosen. If, for instance, a left key-press had been associated with a square during the acquisition-phase, the left key was chosen significantly more often after the subliminal presentation of a square in the test-phase. At least three factors seemed to influence which responses were chosen and executed: The strength of the priming effect, the complexity of the task (i.e., pure Go-blocks or intermixed Go/NoGo-blocks), and the elapsed time between the prime stimulus and the Go-signal. To address the second question simple key-press actions were linked to action-effects with different emotional valences (positive vs. negative pictures accompanied by high or low tones) during the acquisition-phase. In the subsequent test-phase, the effects-tones that had been associated with negative or positive pictures were presented and followed by a Go-signal, after which participants had to freely choose to press one of the two response keys. Results indicated that the anticipation of the emotional valence of an action-effect influenced free-choice action. Whereas the effect-tones induced a clear response bias (i.e., more acquisition-consistent than –inconsistent key-choices) if they had been associated with a positive emotional valence, this response bias was not reliable for action-effects associated with negative emotional features. In summary, the present results provide further proof for ideomotor theories of action control (James, 1890; Elsner & Hommel, 2001) which state that actions are automatically activated by anticipating their consequences.

Täglich treffen Menschen zahlreiche Entscheidungen. Häufig stellt sich dabei die Frage, ob man einer direkt verfügbaren Versuchung nachgibt oder versucht, ein in der Zukunft liegendes Ziel zu erreichen. Impulsivität und Selbstkontrolle können dabei als konfligierende Persönlichkeitseigenschaften im Entscheidungsprozess gesehen werden. In der Entscheidungsforschung wird postuliert, dass zwei getrennte Systeme existieren, die bei jeder Wahl berücksichtigt werden: ein eher impulsives und ein reflektives System. Je nach Stärke der Anteile der beiden Systeme werde eine Entscheidung getroffen. Neben behavioralen Theorien haben die Befunde der kognitiven Neurowissenschaften dazu beigetragen, den beschriebenen Systemen relevante Hirnregionen zuzuschreiben: limbische Regionen, vor allem das ventrale Striatum, werden dabei vor allem mit dem impulsiven System in Verbindung gebracht, während kortikale Strukturen, im Besonderen dorsolateraler präfrontaler (DLPFC) und anteriorer cingulärer Kortex (ACC), mit Selbstkontrolle assoziiert werden. Das Belohnungssystem ist eng mit dopaminergen Signalübertragungswegen verbunden, die unter anderem durch Gene für Dopamin- Rezeptor, -Transporter und -Abbau beeinflusst werden. Studien zur Erforschung der behavioralen Grundlagen und neuronalen Zusammenhänge menschlicher Entscheidungen haben bislang vor allem Forced-Choice-Paradigmen verwendet, bei denen sich die Probanden zwischen einer sofort verfügbaren, kleineren Belohnung und einer späteren, größeren Belohnung entscheiden müssen. Bei dieser Operationalisierung erfolgt bei jeder Entscheidung eine eindeutige Zuordnung zum impulsiven oder selbstkontrollierten System, alltägliche Entscheidungen hingegen sind meist deutlich weniger eindeutig und transparent. Aus diesem Grund wurde im Rahmen der vorliegenden Arbeit ein fMRT-Paradigma entwickelt, das menschliche Entscheidungen abbildet, ohne auf diese dichotome Einteilung zurückzugreifen. So sollten mithilfe des Versuchsresistenz-Paradigmas (VR-Paradigma) sowohl Belohnungsareale aktiviert, als auch schwierige Entscheidungen abgebildet werden. Dabei wurden den Probanden in neun Blöcken jeweils zwanzig kleine Geldbeträge (zwischen einem und 99 Cent) angeboten, von denen pro Block nur fünf gutgeschrieben werden konnten. Es wurden zwei aufeinander aufbauende Studien an unterschiedlichen Stichproben durchgeführt: Im Rahmen der ersten Studie wurden 53 männliche Studenten untersucht. Neben dem VR-Paradigma wurden psychologische Fragebögen erhoben, bei 30 Probanden erfolgte außerdem eine genetische Analyse hinsichtlich dreier Dopamin-assoziierter Polymorphismen (COMT Val158Met, DAT1 und DRD2/ANKK1 Taq 1A). In einer zweiten Studie wurden die Daten 16 männlicher alkoholabhängiger Patienten sieben bis 14 Tage nach Beginn eines Entzugs und 16 männlicher Kontrollprobanden analysiert. Diese wurden ebenfalls dem VR-Paradigma unterzogen und begleitend mithilfe psychologischer Fragebögen untersucht. Bei der Auswertung wurden die Entscheidungen im Sinne eines 2x2-Designs nach Antwort (Ja oder Nein) und Höhe (Hoch (≥ individuellem Median der gutgeschriebenen Beträge) oder Niedrig (< individuellem Median) eingeteilt. Dabei sollten Belohnungsreaktionen vor allem bei höheren Beträgen auftreten, während schwierige Entscheidungen und Versuchungsresistenz über die Ablehnung hoher Beträge und die Annahme niedriger Beträge abgebildet werden. Die Auswertung der ersten Studie erbrachte einen signifikanten Unterschied der Reaktionszeiten im VR-Paradigma bezogen auf die Höhe der angebotenen Beträge und die Interaktion von Antwort und Höhe, wobei die Ablehnung eines hohen Betrags die längsten Reaktionszeiten hervorrief. Bei hohen im Vergleich zu niedrigen Beträgen konnten Aktivierungen im bilateralen ventralen Striatum, rechten DLPFC, ACC, in der bilateralen Insula und im inferioren parietalen Lobus (IPL) nachgewiesen werden. Bei der Ausübung von Versuchungsresistenz (Interaktion der Haupteffekte) wurde dagegen der linke DLPFC aktiviert. Im Rahmen einer Konnektivitätsanalyse (psychophysiologische Interaktionen) konnte eine Korrelation der Aktivierung des linken DLPFC mit dem ventralen Striatum nur bei hohen abgelehnten Beträgen, nicht aber bei niedrigen zurückgewiesenen Beträgen gefunden werden. Bezüglich der Verbindung zwischen neuronaler Aktivierung und Persönlichkeit konnten Zusammenhänge der Belohnungsreaktion mit hohen Werten auf Impulsivitätsskalen und für Risikoverhalten sowie niedrigen Werten für Selbstkontrolle nachgewiesen werden. Für die Aktivierung in Kontrollarealen bei Versuchungsresistenz konnte ein entgegengesetzter Effekt beobachtet werden. Die Auswertung der genetischen Daten ergab eine signifikante stärkere Aktivierung des ventralen Striatums bei 10R- Homozygoten. Bei 10R-Homozygoten liegt eine erhöhte Zahl von Dopamin-Transportern an der Synapse vor, was am ehesten zu einer verringerten Verfügbarkeit von Dopamin im synaptischen Spalt führt. Die Auswertung von Studie 2 erbrachte signifikante Unterschiede der Reaktionszeiten nur bezüglich der Höhe der angebotenen Belohnung, die Gruppenzugehörigkeit (Patient- Kontrolle) und die Interaktion der Haupteffekte hatten keinen Einfluss. Die Patienten behielten signifikant häufiger eine Kaufoption bis zum Ende eines Blocks übrig. Bei der neuronalen Aktivierung konnte eine stärkere Aktivierung des linken DLPFC und linken IPL bei Patienten nachgewiesen werden. Außerdem fanden sich signifikant höhere Werte auf impulsivitätsassoziierten Persönlichkeitsskalen für Patienten im Vergleich zu Kontrollen. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit konnten mit dem neu entwickelten VR-Paradigma neuronale Aktivierungen in Belohnungs- (v.a. ventrales Striatum) und Kontrollarealen (v.a. linker DLPFC und ACC) nachgewiesen werden. Außerdem scheint eine Konnektivität zwischen DLPFC und ventralem Striatum abhängig von der Notwendigkeit zur Ausübung kognitiver Kontrolle zu bestehen. Das Ausmaß neuronaler Aktivierung war mit Persönlichkeitsmaßen von Impulsivität und Selbstkontrolle korreliert, hier haben also interindividuelle Unterschiede in neuronaler Aktivierung Auswirkungen auf die Persönlichkeit. Der gefundene Einfluss des DAT1-Gens steht im Gegensatz zu bisherigen Befunden, dies kann mit der unterschiedlichen Operationalisierung zusammenhängen. Unterschiede zwischen alkoholabhängigen Patienten und Kontrollen hinsichtlich einer stärkeren Aktivierung in Kontrollarealen bei Patienten lassen vermuten, dass Patienten einen höheren kognitiven Aufwand zur Kontrollausübung aufwenden müssen. Mithilfe des neuartigen Versuchungsresistenz-fMRT-Paradigmas zur Versuchungsresistenz werden bekannte Hirnregionen im Entscheidungsprozess angesprochen und es bietet darüber hinaus neue Einblicke in Interaktionseffekte. Weiterführende Studien können über eine Anwendung des Paradigmas an einer größeren klinischen Stichprobe in Verbindung mit genetischer Analytik neue Einblicke in Suchtmechanismen und deren Aufrechterhaltung ermöglichen.

This dissertation considers different aspects of early childhood education in Germany. It aims at providing an empirical contribution to four issues in early childhood education: the development of cognitive and noncognitive skills (chapter 1-3), institutional child care (chapter 4), the intergenerational transmission of a child's health (chapter 5), and the long-term consequences of early noncognitive skills (chapter 6). This is done by using two data sets: First, we use the mother and child data from the German Socio-economic Panel (SOEP) for the years 2003-2008. The mother and child questionnaire, firstly implemented in 2003, contains detailed information on a child's cognitive and noncognitive skills and health, starting from the time of birth. This information on a child's human capital was assessed by the mothers. Second, we exploit a prospective psychological longitudinal panel study on child development from birth until adulthood, the Mannheim Study of Children at Risk (MARS). These data allow us to use more reliable information on a child's cognitive and noncognitive skills from the age of three months on. However, this study is not representative because children at risk are oversampled. Altogether, the different studies suggest that parental investment (economic resources or non-economic resources) in children explain, at least to some extent, the development of cognitive and noncognitive skills as well as the child's health status. Scope for further research is pointed out, particularly related to long-term consequences of cognitive and noncognitive skills acquired during early childhood. A deeper understanding of how skills develop over the life cycle promises to enrich the economic theory and helps to understand the sources as well as the solutions for inequality. / Die vorliegende Dissertation untersucht verschiedene Aspekte der frühkindlichen Bildung in Deutschland. Während sich die empirische Bildungsforschung in den letzten Jahren intensiv mit Fragen der institutionellen Bildung beschäftigt hat, weisen aktuell geführte familien- und bildungspolitische Diskussionen und neuere Forschungsstudien zunehmend auf die Bedeutung der frühkindlichen Entwicklungsphase als erste Phase für die Entwicklung und Förderung von Humankapital hin. Die Arbeit nimmt die aktuelle Diskussion zum Anlass, unterschiedliche Aspekte der frühkindlichen Bildung in Deutschland zu untersuchen. Die ersten drei Kapitel dieser Arbeit untersuchen, wie sich Fähigkeiten in der (frühen) Kindheit entwickeln. Dafür wird eine Fähigkeitsproduktionsfunktion zugrunde gelegt und deren zentrale Eigenschaften zu unterschiedlichen Phasen innerhalb der (frühen) Kindheit auf ihre empirische Relevanz hin untersucht. Darüber hinaus ist es möglich, Wirkungen unterschiedlicher Investitionen für die Entwicklung kognitiver und nicht-kognitiver Fähigkeiten innerhalb der ersten Lebensjahre zu beleuchten und geeignete politische Instrumente daraus abzuleiten. Kapitel vier beleuchtet den Aspekt der institutionellen Kinderbetreuung für die frühkindliche Bildung in Westdeutschland. Die zugrundeliegende Überlegung dieses Abschnitts ist die Frage, ob der institutionellen Kinderbetreuung in Deutschland neben seiner Betreuungsfunktion neuerdings auch eine Bildungsfunktion zugesprochen wird. Zahlreiche Studien zeigen, dass die Gesundheit in der frühen Kindheit eine zentrale Rolle für die Gesundheit im Erwachsenenalter spielt, und gleichzeitig den Erwerb von Fähigkeiten in der frühen Kindheit und damit auch für spätere Lebensphasen unmittelbar beeinflusst. Die Rolle der Gesundheit innerhalb in der ersten Lebensjahre wird in Kapitel 5 untersucht. Neben der unumstrittenen Bedeutung kognitiver Fähigkeiten für eine Vielzahl ökonomischer und nicht-ökonomischer Outcomes, zeigen neuere Studien die Bedeutung nicht-kognitiver Fähigkeiten. Im letzten Kapitel (sechs) werden daher mittel- bis langfristige Konsequenzen geringer nicht-kognitiver Fähigkeiten in der frühen Kindheit für eine Reihe von sozialen Outcomes (Schulleistungen, Gesundheitsverhalten, Persönlichkeit) im Jugendalter analysiert.

People can disengage from their internalized moral standards and self-regulation in order to perform immoral behaviour by using different Moral Disengagement mechanisms. These mechanisms within media have a positive effect on immoral behaviour. However, Moral Identity activation is said to counter arguments of Moral Disengagement. In this study, both concepts are applied to the context of war. An additional assumption took into account in how far participants’ internalized moral standards consider war as immoral. This is important since Moral Identity and Moral Disengagement are based on internalized moral standards. To test the hypotheses, this study employed a 2 x 2 RO between-subjects factorial design. The trait variable called Moral Consideration of War was supposed to reflect participants’ internalized moral standards with regard to war. It was used to operationalize the additional assumption. Factor 1 varied the activation of Moral Identity (Moral Identity activation versus control group) and factor 2 varied the depiction of the war scenario (Permissive Scenario versus Prohibitive Scenario). Scenarios were fictive newspaper articles. A Permissive Scenario comprised a higher number of arguments based on Moral Disengagement mechanisms than a Prohibitive Scenario. Main outcome measures were the support of war and war-related Moral Disengagement (questionnaire). In total 86 participants (f=45, m=41) were randomized into four cells and completed the online experiment. The Permissive Scenario failed to increase support of war and Moral Disengagement (questionnaire), on the assumption that war is considered immoral. Moral Identity activation had a negative effect on Moral Disengagement only on the assumption that war was considered moral. Moral Identity activation had no significant effect on support of war, on the premise that war was considered immoral. The interaction term of Moral Identity activation and Permissive Scenario had no significant effect neither on support of war nor on Moral Disengagement, no matter if additional assumption was taken into account or not. Results are discussed with regard to methodological limitations measuring internalized moral standards. Their measurement implied already individual Moral Disengagement. Interaction effect failed, supposedly because Moral Identity activation was not specifically targeted at immoral behaviour and because mediating effects of Moral Identity centrality were not considered. / Die Mechanismen der Moralischen Entkopplung lösen das Selbst von internalisierten moralischen Standards und verhindern damit die Selbstregulierung des moralischen Verhaltens. Diese Mechanismen kommen auch in Medien vor und tragen zu unmoralischem Verhalten bei. Die Aktivierung der Moralischen Identität wirkt jedoch den Mechanismen der Moralischen Entkopplung entgegen. In dieser Studie werden beide Konzepte auf das Thema Krieg übertragen. Dabei ist wichtig zu beachten, dass internalisierte moralische Standards Krieg als unmoralisch bewerten. Schließlich basieren sowohl Moralische Entkopplung als auch die Aktivierung der Moralischen Identität auf dieser zusätzlichen Annahme. Zur Überprüfung der Hypothesen wurde ein 2 x 2 RO Between-Subjects Design verwendet. Faktor 1 variierte die Aktivierung von Moralischer Identität (Aktivierung Moralische Identität versus Kontrollgruppe). Faktor 2 variierte die Permissivität eines Kriegsszenarios in einem Zeitungsartikel (Permissives Szenario versus Prohibitives Szenario). Dabei wurde Permissivität hinsichtlich der Anzahl der Moralischen Entkopplungsmechanismen operationalisiert (Viele versus Wenig). Als Organismusvariable ist die Moralische Bewertung von Krieg zur Überprüfung der zusätzlichen Annahme notwendig gewesen. Abhängige Variablen waren die Unterstützung von Krieg und Moralische Entkopplung (Fragebogen). Teilnehmerinnen und Teilnehmer (N=86, f=45, m=41) des online Experiments wurden in vier verschiedene Versuchsbedingungen randomisiert. Die Ergebnisse zeigten, dass die Permissivität des Kriegsszenarios keinen Effekt auf Moralische Entkopplung (Fragebogen) oder die Unterstützung von Krieg hatte, unter Berücksichtigung der Zusatzannahme. Moralische Identitätsaktivierung verringerte Moralische Entkopplung (Fragebogen) aber nur unter der Bedingung, dass Krieg als moralisch bewertet wurde. Moralische Entkopplung hatte keinen Effekt auf die Unterstützung von Krieg, unter Berücksichtigung der Zusatzannahme. Die Interaktion von Moralischer Identitätsaktivierung mit der Permissivität des Kriegsszenarios war nicht signifikant, unabhängig davon ob die Zusatzannahme berücksichtigt wurde oder nicht. Die Ergebnisse werden in Bezug auf die methodischen Probleme bei der Messung internalisierter moralischer Standards diskutiert. Es fanden vermutlich Prozesse der Moralischen Entkopplung bereits während der Messung dieser Standards statt. Der fehlende Interaktionseffekt kann an der schwachen und unspezifischen Aktivierung der Moralischen Identität liegen, sowie nicht berücksichtigter Mediatoren, wie z.B. die Zentralität von Moralischer Identität.

Eine phasische Ausschüttung des Neurotransmitters Dopamin wird u.a. mit positivem Affekt, der Reaktivität auf Neuheit und kognitiver Handlungssteuerung in Verbindung gebracht. In der vorliegenden Doktorarbeit wurde der dopaminerge Einfluss auf die Flexibilität und Stabilität der Handlungssteuerung untersucht. Für eine zielgerichtete Handlung sind beide antagonistischen Anforderungen notwendig. Einerseits müssen gewählte Handlungsabsichten gegenüber irrelevanten Ablenkungsreizen abgeschirmt und somit stabilisiert werden. Andererseits müssen diese Absichten im Falle handlungsrelevanter Änderungen der Situation flexibel angepasst werden. Als theoretische Grundlage für die vorliegende Arbeit dienten in diesem Zusammenhang folgende Kernthesen von Miller und Cohen (2001): (1) Der präfrontale Kortex (PFC) ist entscheidend an der Regulation der Handlungssteuerung beteiligt. (2) Eine phasische Dopaminausschüttung ermöglicht die Aufnahme neuer Reize im PFC und damit die Möglichkeit, gegebenenfalls aktuelle Regeln und Ziele zu ändern. (3) Eine phasische Dopaminausschüttung verschiebt demnach die Balance zwischen einer flexiblen und stabilen Handlungssteuerung in Richtung Flexibilität. In den ersten beiden Studien der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss interindividueller Unterschiede dopaminerger Aktivität auf die Flexibilität der Handlungssteuerung untersucht. Als Prädiktoren wurden die spontane Lidschlagrate (EBR), die Polymorphismen COMT Val-158-Met und DRD4 Exon III sowie das Geschlecht eingesetzt. In der dritten Studie sollte eine Dopaminausschüttung experimentell durch die Darbietung von Signalen einer potenziellen Belohnung (Geldgewinn) stimuliert werden. Hierdurch sollten die beobachteten Zusammenhänge aus den ersten beiden Studien erhärtet und in einem erweiterten theoretischen Kontext untersucht werden. In allen drei Studien zeigte sich ein signifikanter Zusammenhang von Lidschlagrate und kognitiver Flexibilität (mittleres η²=8%). Entsprechend der Vorhersage wurde mit steigender Lidschlagrate eine erhöhte Flexibilität beobachtet. Ferner ergaben sich Interaktionseffekte zwischen EBR und DRD 4 Exon III Polymorphismus bzw. EBR und Geschlecht, sowie ein Geschlechtshaupteffekt. Zur Stabilität dieser Effekte konnte jedoch jeweils keine abschließende Aussage gemacht werden. In der dritten Studie zeigte sich bei Darbietung des Belohnungssignals eine erhöhte kognitive Stabilität (η²=7%). Dieser Zusammenhang wurde vom subjektiven Erlebens des Experiments moderiert (η²=11%): Personen, die den Eindruck hatten, ohne große Anstrengung viel zu gewinnen, zeigten eine erhöhte kognitive Flexibilität. Diese beiden Befunde können innerhalb einer integrativen Theorie von Cohen et al. (2004) plausibel erklärt werden. Der Belohnungs-Haupteffekt könnte auf die Dominanz eines (noradrenergen) Wirkungspfades im Kontext der Wettkampfsituation hinweisen. Der moderierende Effekt des subjektiven Erlebens könnte gemäß der oben erläuterten Kernthesen von Miller und Cohen (2001) als gleichzeitige Flexibilisierung über den dopaminergen Wirkungspfad interpretiert werden, die insbesondere bei geringer wahrgenommener Anstrengung dominieren kann. Als wichtigstes Ergebnis der vorliegenden Arbeit kann zusammenfassend festgestellt werden, dass die Hypothese einer dopaminergen Beeinflussung der Flexibilitäts-Stabilitäts-Balance der kognitiven Handlungssteuerung durch die Ergebnisse der drei Studien unterstützt werden konnte. Dabei erwies sich insbesondere die spontane Lidschlagrate als zuverlässiger non-invasiver und effizient zu erhebender Prädiktor dopaminerger Aktivität. Der flexibilisierende Einfluss von Dopamin kann von einem stabilisierenden Einfluss überlagert werden. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn eine erforderliche Leistung zur Erreichung einer Belohnung als nützlich eingeschätzt und subjektiv als anstrengend wahrgenommen wird. / Converging evidence suggests a modulatory role of the neurotransmitter dopamine concerning reward, positive affect, novelty, and cognitive control. According to Miller and Cohen (2001) a phasic burst of dopamine shifts the balance between cognitive flexibility versus stability towards increased flexibility. Based on this assumption the current dissertation aimed at revealing associations between correlates of dopaminergic activity and the cognitive flexibility in an attentional set-shifting paradigm. In the first two studies we examined individual differences in the spontaneous eyeblink rate (EBR), the polymorphisms DRD4 exon III and COMT Val158Met polymorphism, as well as gender. In the third study we examined the impact of prospective monetary gains. Through this the findings of the first two studies should be validated and tested in an extended theoretical background. In all three studies an association between high EBR and increased cognitive flexibility was observed (mean η²=8%). Thus the main thesis of Miller and Cohen (2001) could be confirmed. Furthermore we observed interactions between EBR and DRD4 and EBR and gender, as well as a gender main effect on cognitive flexibility. In the third study we observed increased cognitive stability in the face of prospective gains (η²=7%). However, this effect was modulated by the subjective evaluation of the reward cues: participants who reported increasing their effort in response to reward cues showed increased cognitive stability whereas those who reported a positive and relaxed attitude towards the reward cues showed increased flexibility (η²=11%). The results thus suggest that the flexibility-stability-balance is modulated by the perceived effort needed to receive the potential reward.

This study examined the effects of linguistic task demands on the neuroanatomical localization of the neural response related to automatic semantic processing of concrete German nouns combining the associative priming paradigm with functional magnetic resonance imaging (fMRI). To clarify the functional role of the inferior frontal gyrus (IFG) for semantic processing with respect to semantic decision making compared to semantic processing per se, we used a linguistic task that involved either a binary decision process (i.e., semantic categorization; Experiment 1) or not (i.e., silently thinking about a word's meaning; Experiment 2). We observed associative priming effects indicated as neural suppression in bilateral superior temporal gyri (STG), anterior cingulate cortex (ACC), occipito-temporal brain areas, and in medial frontal brain areas independently of the linguistic task. Inferior parietal brain areas were more active for silently thinking about a word's meaning compared to semantic categorization. A conjunction analysis of linguistic task revealed that both tasks activated the same left-lateralized occipito-temporo-frontal network including the IFG. Contrasting neural associative priming effects across linguistic task demands, we found a significant interaction in the right IFG. The present fMRI data give rise to the assumption that activation of the left inferior frontal gyrus (LIFG) in the semantic domain might be important for semantic processing in general and not only for semantic decision making. These findings contrast with a recent study regarding the role of the LIFG for binary decision making in the lexical domain (Wright et al. 2011).

Making decisions is a dynamic process. Especially when we face a decision between conflicting options, different forces seem to drag our mind from one option to the other one (James, 1890), again and again. This process may last for a long time, sometimes only coming to a decision when we are finally forced to choose, e.g. by an important deadline. Psychology and many other disciplines were interested in how humans make decisions from their beginnings on. Many different influences on decisions were discovered (e.g. Kahneman & Tversky, 1979; Todd & Gigerenzer, 2000). In the face of these advances, it seems odd, that knowledge about the ongoing process of reaching a decision is rare and much of the investigation has focused on the final outcome of choice situations (Townsend & Busemeyer, 1995). A very recent approach, called neuroeconomics, started out to investigate what happens behind the scenes of a final decision. Using modern neuroimaging methods, many neuroeconomists explain decision making in the brain in terms of a hierarchy of different neural modules that work together like a big corporation to finally make the best possible decision (Sanfey, Loewenstein, McClure, & Cohen, 2006). However, the focus on neural modules also limits this approach to a quite static view of decision making and many questions, related to the dynamic aspects of decision making, still remain open: How do we continuously control impulsive or habitual tendencies in our decisions when we pursue long-term goals? How do we shift attention back and forth between (goal) relevant properties of choice options? How do we adjust and readjust our focus of attention to relevant information in order to avoid distraction by irrelevant or misleading information? And how are we influenced by the environmental context when we make decisions? The present work aims to show how an approach based on the concepts of dynamic systems theory could complement the module oriented approach and enhance our knowledge of the processes of decision making. Chapter 2 elaborates the limits of the module oriented approach, with a special focus on decisions under conflict, when we are faced with conflicting information, and introduces the principles of a complementary dynamic approach. Chapter 3 deduces the dynamic hypothesis of this work: ongoing processes interactions at different time scales can explain specific cognitive functions without postulating specialized modules for this function. To approach this hypothesis, chapter 4 will develop a theoretical and empirical framework to study decision making dynamically. The empirical part, building on the empirical framework, starts with chapter 5 presenting an EEG experiment. Chapter 6 presents two mouse tracking experiments, and chapter 7 presents a modelling study, reproducing the empirical data of chapters 5 and 6. The general discussion in chapter 8 summarizes the theoretical and empirical results and discusses possible limitations. Finally, chapter 9 discusses the implications of the dynamic approach to decision making, presents an outlook on future research projects, and closes the work by offering a dynamic picture of the processes behind the stage of a final decision. / „Man kann nicht beides haben: Den Rahm und die Butter.“ - „Wer die Wahl hat, hat die Qual.“ Mit diesen Sprichwörtern beklagt der Volksmund, womit das Leben uns immer wieder konfrontiert: wir müssen entscheiden, und oftmals führt uns das in Entscheidungskonflikte. Im Dilemma solcher Konflikte mag es begründet sein, dass das Thema der vorliegenden Arbeit, die Entscheidungsforschung, nicht nur in der Psychologie schon immer eine wichtige Rolle spielte, sondern auch in anderen Disziplinen, wie der Ökonomie, der angewandten Mathematik und der Philosophie. Die langjährigen Bestrebungen, diese unterschiedlichen Fachbereiche zu integrieren (z.B. Kahneman & Tversky, 1979; von Neumann & Morgenstern, 1944; Savage, 1972), münden aktuell in das Forschungsgebiet der Neuroökonomie (Camerer, Loewenstein, & Prelec, 2005; Loewenstein, Rick, & Cohen, 2008; Sanfey, Loewenstein, McClure, & Cohen, 2006). Neuroökonomen nutzen vielfach die Methoden der bildgebenden Hirnforschung, um durch die Lokalisierung der neuronalen Basis hierarchisch gegliederter Module Entscheidungsprozesse zu erklären (z.B. Sanfey et al., 2006; Fellows, 2004). Während die Anwendung bildgebender Methoden Potential birgt (z.B. Harrison, 2008), ist es vor allem der modulorientierte Ansatz, der das Risiko einer zu eingeschränkten Sichtweise auf Entscheidungsprozesse trägt (z.B. Ortmann, 2008; Oullier & Kelso, 2006). Dies zeigt sich zum Beispiel im von der kognitiven Psychologie intensiv erforschten Bereich von Entscheidungen unter Konflikt. Eine zentrale Rolle bei dieser Art von Entscheidungen spielen kognitive Kontrollprozesse, die der Umsetzung zielorientierten Verhaltens (Norman & Shallice, 2000) durch Konfliktlösung und -anpassung dienen. Als Bindeglied dieser beiden Prozesse gilt die Detektion von Entscheidungskonflikten, welche die vorherrschende Conflict Monitoring Theory (Botvinick, Braver, Barch, Carter, & Cohen, 2001) entsprechend dem modulorientiertem Ansatz einem speziellen neuronalen Modul zuordnet, das im anterioren cingulären Cortex lokalisiert ist (Botvinick, Cohen, & Carter, 2004). Die Probleme eines einseitigen modulorientierten Ansatzes verdeutlichen hier unter anderem die widersprüchliche Befundlage (z.B. Mansouri, Tanaka, & Buckley, 2009) und die letztlich weiterhin ungeklärte Frage nach den zugrundeliegenden Prozessen. Die Arbeit hat deshalb zum Ziel, den modulorientierten Ansatz um einen komplementären Ansatz auf Basis der Theorie dynamischer Systeme (Dynamical Systems Theory, DST) zu ergänzen. Aus dem grundlegenden DST-Prinzip der kontinuierlichen (z.B. Spivey, 2007) Interaktion rückgekoppelter Komponenten (z.B. Kelso, 1995; Van Orden, Holden, & Turvey, 2003) wird zunächst die dynamische Hypothese abgeleitet, dass sich Effekte auf verschiedenen Zeitskalen gegenseitig bedingen und einander hervorbringen. Für Entscheidungen unter Konflikt bedeutet dies, dass sich die Prozesse der Konfliktlösung und anpassung durch ihre direkte Interaktion im kognitiven System gegenseitig erzeugen. Zur Überprüfung dieser Hypothese werden innerhalb der Arbeit generelle empirische Strategien entwickelt, welche die Untersuchung von Entscheidungsprozessen auf verschiedenen Zeitskalen ermöglichen. Im empirischen Teil der Arbeit werden sodann zwei dieser Strategien zur Anwendung gebracht, um den Erkenntnisgewinn des dynamischen Ansatzes zu illustrieren. Zunächst wird in einer EEG-Studie eine Frequency-Tagging-Methode (z.B. Müller & Hübner, 2002; Müller, Andersen, & Keil, 2007) auf die Untersuchung der kognitiven Kontrollprozesse in einer Flanker-Aufgabe (Eriksen & Eriksen, 1974) adaptiert. Die neue Kombination einer kontinuierlichen neurophysiologischen Methode und eines klassischen Konflikt-Paradigmas ermöglicht die gleichzeitige Untersuchung kontinuierlicher Veränderungen der Aufmerksamkeit auf relevante und irrelevante Information. Die Ergebnisse der Studie stützen die Hypothese einer direkten Interaktion von Prozessen der Konfliktlösung und -anpassung und stellen bereits einen Widerspruch zur Conflict Monitoring Theory dar. Als weitere empirische Strategie wird in zwei Experimenten die Methode des Maus-Tracking (z.B. Buetti & Kerzel, 2009; Song & Nakayama, 2009; Spivey, Grosjean, & Knoblich, 2005) im Rahmen einer Simon-Aufgabe (Simon, 1969) eingesetzt. Die erneute Kombination einer kontinuierlichen Methode, diesmal auf Reaktionsebene, mit einem klassischen Konflikt-Paradigma erlaubt die Messung von Verhaltenstendenzen im Verlauf des gesamten Entscheidungsprozesses. Mit Hilfe einer neu entwickelten regressionsbasierten Analysemethode werden die Subprozesse einzelner Entscheidungen separiert und Einblicke in die Dynamik von Konfliktlösung und -anpassung gewonnen. Die Ergebnisse zeigen ein komplexes Muster zeitlicher Interaktion zwischen den beiden kognitiven Kontrollprozessen, wobei die Konfliktanpassung zeitlich unabhängig von der Verarbeitung irrelevanter Information ist. Dies steht erneut im Widerspruch zu Annahmen der Conflict Monitoring Theory. Zusammenfassend stützen die empirischen Ergebnisse die dynamische Hypothese der kontinuierlichen Interaktion rückgekoppelter Komponenten und werden im nächsten Schritt in einem dynamisch-konnektionistischen Netzwerkmodell integriert. Als Alternative zum Modell der Conflict Monitoring Theory verzichtet es entsprechend dem dynamischen Ansatz auf ein Conflict Monitoring Modul (Botvinick et al., 2001). Es verfügt stattdessen über Verarbeitungs-Prozesse auf verschiedenen Zeitskalen (Kiebel, Daunizeau, & Friston, 2008) und eine Rückkopplung zwischen der Netzwerkschicht, die der Informationsverarbeitung dient, und jener, die der Zielrepräsentation dient (Gilbert & Shallice, 2002; Cohen & Huston, 1994). Die Ergebnisse der Simulation zeigen, dass das Modell sowohl die klassischen Befunde zur Konfliktlösung und anpassung (z.B. Gratton, Coles, & Donchin, 1992), als auch das in den empirischen Studien gefundene kontinuierliche Datenmuster von Entscheidungsprozessen reproduziert. Die empirischen Befunde und die Ergebnisse der Modellierung bestätigen somit die postulierte dynamische Hypothese, dass sich Effekte auf verschiedenen Zeitskalen gegenseitig bedingen und einander hervorbringen. Dies verdeutlicht den komplementären Wert des dynamischen Ansatzes zum modulorientierten Ansatz, welcher vielfach in der Neuroökonomie verfolgt wird. Der hier entwickelte DST-basierte Ansatz bietet somit sowohl ein komplementäres Denkmodell, welches wie der modulorientierte Ansatz eine Verbindung zwischen den Phänomenen auf neuronaler und Verhaltensebene herstellt, als auch neue empirische Methoden zur dynamischen Erforschung von Entscheidungen. Daraus wird abschließend eine Fokuserweiterung für die zukünftige Forschung abgeleitet: zum einen auf die kontinuierlichen Prozesse, welche zu einer Entscheidung führen, und zum anderen auf die Interaktionsdynamik dieser Prozesse. Die Arbeit schließt mit dem Bild eines Entscheidungsprozesses als einer selbstorganisierten, metastabilen Balance (z.B. Kelso, 1995) bei der Lösung verschiedener Entscheidungsdilemmata (Goschke, 2003).